专利名称：一种汽车转向角度的检测装置及其检测方法
技术领域：
本发明涉及一种物体位置检测装置和检测方法，尤其是涉及一种汽车转向角度的
检测装置及其检测方法。
背景技术：
目前，中国专利申请号200810126440. 6公开了一种汽车方向盘转角的测量方法。 汽车方向盘中的主旋转体在转动轴的转动带动下带动副旋转体旋转，主旋转体与副旋转体 传动比为m : n，主旋转体通过第一转角传感器获得主旋转体的相对转角^，副旋转体通 过第二转角传感器获得副旋转体的相对转角9 2，由此获得实际截矩K，由实际截矩K获得 理论截矩L，再由理论截矩L获得主旋转体的转动圈数P，将所述主旋转体的相对转角e J口 副旋转体的相对转角9 2输入微处理器，微处理器处理后输出主旋转体的m圈内绝对转角
e ，即是由主旋转体转动圈数P和主旋转体相对转角e工获得主旋转体在m圈内绝对转角 e 。这种汽车方向盘转角的测量方法能够消除由空程引起的系统误差，实现在小体积、简单 结构内精确测量m圈内绝对转角e。它主要的结构是在转向柱上安装传感器，通过这个技 术我们可以实现检测方向盘的旋转角度，但是它的缺点是它是通过检测方向盘的旋转角度 来检测汽车的旋转角度，方法复杂，而且无法实现闭环控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车转向角度的检测装置，进一步的目的是提供一种检 测方法。解决目前汽车转向角度的检测装置及其检测方法存在的结构方法复杂问题。实现 实时监测和闭环控制。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种汽车转向角度的检测装置，包
括根据不同磁场强度输出不同电压信号的霍尔传感器、永磁体及接收霍尔传感器电压信号
并进行计算的计算器；还包括齿轮齿条式转向机的汽车转向角度装置，当汽车转向时，方向
盘带动齿轮齿条移动；其特征在于所述的霍尔传感器安装在齿轮齿条的轴线上并不随转
向动作；所述的永磁体设置在转向机的齿轮齿条相对应的位置。 所述的霍尔传感器为双极性线性霍尔传感器。 所述的计算器是车辆上的微控制器。 —种汽车转向角度的检测装置的检测方法，其特征在于当汽车转向时，方向盘带
动转向机齿轮齿条移动，霍尔传感器根据磁场强度的变化输出不同的电压信号，再根据电
压信号与旋转角度对应好的关系，计算器从而计算测量出汽车转向角度。 在转向机的齿轮齿条上安装一个永磁体作为霍尔传感器的参考磁场，霍尔传感器
安装在齿轮齿条的轴线上并不随转向动作。当汽车转向时，方向盘带动齿轮齿条移动，霍尔
传感器通过检测磁场的变化来感知转向角度的大小。 本发明的有益效果由于采用线性霍尔传感器的检测电路，并合理布置霍尔元件 位置，本发明结构简单、精度高，能够准确的实时测量出汽车转向角度位置，实现实时监测和闭环控制。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
图1为一种汽车转向角度的检测装置构造示意图。 图中1.齿轮齿条、2.霍尔传感器、3.轮胎、4.永磁体。 图2为方向盘转动与齿条位移的关系示意图。 图中S1为方向盘向左打死时齿条向右的最大位移。 S2为方向盘向右打死时齿条向左的最大位移。 图3为齿条位移传感器电压和左前轮内外转角的线性关系图。
具体实施例方式
实施例，如图1所示，一种汽车转向角度的检测装置，包括根据不同磁场强度输出 不同电压信号的霍尔传感器2、永磁体及接收霍尔传感器电压信号并进行计算的计算器； 还包括齿轮齿条式转向机的汽车转向角度装置，当汽车转向时，方向盘带动齿轮齿条l移
动、轮胎3也随动。所述的霍尔传感器2安装在齿轮齿条1的轴线上并不随转向动作；所述
的永磁体设置在转向机的齿轮齿条1相对应的位置。 所述的霍尔传感器优选为双极性线性霍尔传感器。
所述的计算器可以是车辆上的微控制器。
—种汽车转向角度的检测装置的检测方法，其特征在于当汽车转向时，方向盘带 动转向机齿轮齿条移动，霍尔传感器根据磁场强度的变化输出不同的电压信号，再根据电 压信号与旋转角度对应好的关系，计算器从而计算测量出汽车转向角度。
下面参照图2、3来说明本发明的原理 图3中，以左前轮为例，当方向盘向左打死时假设车轮向外旋转最大角度为45° ， 对应齿条向右最大位移为Sl ;当方向盘向右打死时这轮向内旋转最大角度为40° ，对应齿 条向左最大位移为S2 ;当未打方向时车轮转角为0° ，齿条位移为0。 假设方向盘向左打死时，齿条l向右移动最大位移为S1，方向盘向右打死时齿条1 向左最大位移为S2，当方向盘未打动而轮胎保持水平向前时齿条位移为零。以左前轮为例， 当方向盘左打时齿条向右移动，与此同时车轮向外转动。当方向盘右打时，与之相反。
设定当方向盘未打时对应车轮转角为O度，齿条位移为零，对应传感器电压为 2. 5V，彼此之间成线性关系如图3所示。 本发明通过齿条的移动带动磁场变化，从而霍尔传器根据不同磁场强度输出不同 电压，进而得知车轮旋转角度。
权利要求
一种汽车转向角度的检测装置，包括根据不同磁场强度输出不同电压信号的霍尔传感器、永磁体及接收霍尔传感器电压信号并进行计算的计算器；还包括齿轮齿条式转向机的汽车转向角度装置，当汽车转向时，方向盘带动齿轮齿条移动；其特征在于所述的霍尔传感器安装在齿轮齿条的轴线上并不随转向动作；所述的永磁体设置在转向机的齿轮齿条相对应的位置。
2. 如权利要求1所述的汽车转向角度的检测装置，其特征在于所述的霍尔传感器为 双极性线性霍尔传感器。
3. 如权利要求1或2所述的汽车转向角度的检测装置，其特征在于所述的计算器是 车辆上的微控制器。
4. 采用权利要求1所述的汽车转向角度的检测装置的检测方法，其特征在于当汽车 转向时，方向盘带动转向机齿轮齿条移动，霍尔传感器根据磁场强度的变化输出不同的电 压信号，再根据电压信号与旋转角度对应好的关系，计算器从而计算测量出汽车转向角度。
全文摘要
一种汽车转向角度的检测装置，包括根据不同磁场强度输出不同电压信号的霍尔传感器、永磁体及接收霍尔传感器电压信号并进行计算的计算器；还包括齿轮齿条式转向机的汽车转向角度装置，当汽车转向时，方向盘带动齿轮齿条移动。所述的霍尔传感器安装在齿轮齿条的轴线上并不随转向动作；所述的永磁体设置在转向机的齿轮齿条相对应的位置。该检测装置的检测方法当汽车转向时，方向盘带动转向机齿轮齿条移动，霍尔传感器根据磁场强度的变化输出不同的电压信号，再根据电压信号与旋转角度对应好的关系，从而计算测量出汽车转向角度。由于采用霍尔传感器的检测电路，并合理布置霍尔元件位置，结构简单、精度高，能够准确的实时测量出汽车转向角度位置，实现实时监测和闭环控制。
文档编号G01B7/30GK101722987SQ20091025147
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者李济林 申请人:奇瑞汽车股份有限公司